一种蔬菜自动打捆装置

1.本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种蔬菜自动打捆装置。


背景技术：

2.我国是蔬菜生产消费大国，蔬菜种类多达百余种，传动蔬菜的种植生产需要大量的人力物力，生产效率低、成本高。蔬菜的机械化自动化生产已成为必然，机械化收获有了极大发展，蔬菜切割技术比较成熟，但蔬菜的打捆技术发展却相对滞后，是蔬菜机械化收获技术发展的关键和难点。蔬菜打捆是蔬菜包装的重要环节，它不仅影响产品的外观质量，还对产品的成本和产品的运输有一定的影响，对蔬菜的综合利用和经济效益提高至关重要，蔬菜打捆装置随着生产的需要应用已经越来越广泛，打捆的方式也越来越多样化。蔬菜打捆装置适用于对蔬菜生产加工时的捆扎、扎束，蔬菜打捆的操作方式大多是由工作人员手动的将蔬菜对正整齐，然后将蔬菜放置到打捆机上进行绕绳、拉紧、打结操作，完成打捆工作，打捆完成后再由工作人员将打捆完成的蔬菜放到收集框内，进行下一步的运输、加工等工作。
3.目前反季蔬菜种植大多选用中小型温室棚，棚的高度在1.2-1.5米之间，人工收割时无法站立，收割的同时还需要对蔬菜进行打捆，长时间蹲着工作，劳动强度大，工作人员易过度疲劳，影响打捆效率，进而影响蔬菜的收割效率，加之现如今农村劳动力短缺，用工成本不断升高，严重制约了蔬菜的种植规模。现有的打捆装置，多为大型打捆设备，主要适用于根茎比较坚韧、需要脱粒的农作物，成本高，不适用于蔬菜采摘，部分小型打捆设备，自动化程度又较低，需要大量的手工操作，为此，急需一款结构简单，价格亲民，能够对蔬菜实现自动打捆的小型打捆装置。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种蔬菜自动打捆装置，该装置外形体积小，结构简单，成本低，自动化程度高。
5.本发明采用下述技术方案：
6.一种蔬菜自动打捆装置，包括箱架、设置在箱架内的夹持部分、设置在夹持部分下方的缠绕部分、固定安装在箱架顶部的穿线部分、以及设置在夹持部分一侧的打结部分；夹持部分包括与箱架顶部旋转连接的第一夹持臂和第二夹持臂，第一夹持臂与第二夹持臂之间形成夹持空间；缠绕部分包括与箱架底部固定连接的缠绕工作盘、设置在缠绕工作盘圆周外侧沿缠绕工作盘圆周旋转的第一夹紧机构，缠绕工作盘水平设置；穿线部分包括与所述箱架顶部旋转连接的手臂机构、与手臂机构旋转连接的第二夹紧机构；打结部分包括与箱架侧部旋转连接的打结工作盘、固定安装在打结工作盘上的第三夹紧机构和裁剪夹紧机构，打结工作盘竖直设置。
7.进一步的，第一夹持臂和第二夹持臂均包括竖直设置的旋转架、以及水平固定连接在旋转架上的至少两个半圆形扶臂，第一夹持臂上的扶臂与第二夹持臂上的扶臂上下交
错设置，旋转架的上端与箱架顶部旋转连接。
8.进一步的，手臂机构包括与箱架顶部旋转连接的长臂机构、与长臂机构旋转连接的短臂机构，第二夹紧机构与短臂机构旋转连接。
9.进一步的，缠绕部分还包括设置在缠绕工作盘上的重力传感器。
10.进一步的，打结部分还包括固定安装在打结工作盘上的绳团机构。
11.进一步的，第一夹紧机构、第二夹紧机构、第三夹紧机构均包括第一固定夹爪、与第一固定夹爪铰接的第一活动夹爪、以及与第一活动夹爪传动连接的第一舵机，第一舵机带动第一活动夹爪移动。
12.进一步的，裁剪夹紧机构包括第二固定夹爪、与第二固定夹爪铰接的第二活动夹爪、以及与第二活动夹爪传动连接的第二舵机，第二舵机带动第二活动夹爪移动，第二固定夹爪与第二活动夹爪的夹持端设置有相互匹配的刀刃形成剪刀。
13.进一步的，夹持部分还包括分别与第一夹持臂与第二夹持臂的上端固定连接的两个第一夹持皮带轮、分别与两个第一夹持皮带轮皮带连接的两个第二皮带轮、分别与两个第二皮带轮传动连接的两个第一电机，两个第一电机固定安装在箱架顶部。
14.进一步的，缠绕部分还包括设置在缠绕工作盘下方的第一缠绕皮带轮、与第一缠绕皮带轮的上端面固定连接的支架、与第一缠绕皮带轮皮带传动连接的第二缠绕皮带轮、以及与第二缠绕皮带轮传动连接的第二电机，第一夹紧机构固定在支架的自由端，第二电机固定安装在箱架底部。
15.进一步的，打结部分还包括设置在打结工作盘与箱架侧部之间的第一打结皮带轮、与第一打结皮带轮皮带传动连接的第二打结皮带轮、与第二打结皮带轮传动连接的第三电机，第三电机固定安装在箱架侧部。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17.1)本发明的蔬菜自动打捆装置，外形体积小，结构简单，成本低，自动化程度高。
18.2)本发明的夹持部分包括第一夹持臂和第二夹持臂，用于夹持待打捆的蔬菜。
19.3)本发明的缠绕部分包括缠绕工作盘和第一夹紧机构，缠绕工作盘用于放置待打捆的蔬菜，第一夹紧机构用于夹紧线绳的自由端，并沿着缠绕工作盘圆周进行旋转，将线绳缠绕在蔬菜外形成线圈。
20.4)本发明的打结部分包括打结工作盘、第三夹紧机构、裁剪夹紧机构，打结工作盘旋转，第三夹紧机构和裁剪夹紧机构拉拽线绳的两端随着打结工作盘的旋转进行缠绕拧紧形成绳结。
附图说明
21.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
22.图1为本发明一种蔬菜自动打捆装置的整体结构示意图；
23.图2为本发明的后视立体图；
24.图3为本发明夹持部分的结构示意图；
25.图4为本发明缠绕部分的结构示意图；
26.图5为本发明穿线部分的结构示意图；
27.图6为本发明打结部分的结构示意图；
28.图7为本发明打结部分的背面结构示意图。
29.图中：1-箱架，2-夹持部分，3-缠绕部分，4-穿线部分，5-打结部分，21-第一夹持臂，22-第二夹持臂，23-第一夹持皮带轮，24-第二夹持皮带轮，25-第一电机，31-缠绕工作盘，32-第一夹紧机构，33-第一缠绕皮带轮，34-第二缠绕皮带轮，35-第二电机，41-手臂机构，42-第二夹紧机构，51-打结工作盘，52-第三夹紧机构，53-裁剪夹紧机构，54-绳团机构，55-第一打结皮带轮，56-第二打结皮带轮，57-第三电机，211-旋转架，212-扶臂，411-长臂机构，412-短臂机构。
具体实施方式
30.下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
31.下面结合附图1至附图7以及具体实施例详细论述本发明：
32.本发明实施例提供了一种蔬菜自动打捆装置，如图1-7所示，包括箱架1、设置在箱架1内的夹持部分2、设置在夹持部分2下方的缠绕部分3、固定安装在箱架1顶部的穿线部分4、以及设置在夹持部分2一侧的打结部分5；箱架1为打捆装置的基础安装部分，夹持部分2用于夹持需要打捆的蔬菜，缠绕部分3用于将线绳在蔬菜捆外进行缠绕，穿线部分4用于拉紧线绳并辅助线绳进行打结，打结部分5用于将线绳拧紧打结。
33.优选的，箱架1为方框形结构，或“匚”字型结构，或其他箱架1结构，能够实现对打捆装置各部分的安装和支撑即可，均属于本发明的保护范围。
34.夹持部分2包括与箱架1顶部旋转连接的第一夹持臂21和第二夹持臂22，第一夹持臂21与第二夹持臂22之间形成夹持空间；夹持空间内用于放置需要打捆的蔬菜。需要对蔬菜进行打捆的时候，同时向外旋转第一夹持臂21和第二夹持臂22，夹持空间打开，将蔬菜放入，反向向内旋转第一夹持臂21和第二夹持臂22，夹持空间重新闭合，同时将蔬菜带回缠绕部分3的正上方，准备进行下一步的缠绕操作；当蔬菜打捆完成后，再次同时向外旋转第一夹持臂21和第二夹持臂22，将成捆的蔬菜推出打捆装置外。
35.缠绕部分3包括与箱架1底部固定连接的缠绕工作盘31、设置在缠绕工作盘31圆周外侧沿缠绕工作盘31圆周旋转的第一夹紧机构32，缠绕工作盘31水平设置；缠绕工作盘31用于放置待打捆的蔬菜；第一夹紧机构32用于夹紧线绳的自由端，并沿着缠绕工作盘31圆周进行旋转，将线绳缠绕在蔬菜外形成线圈。通常情况下，线绳缠绕两圈即可达到打捆的效果将蔬菜捆牢，也可以根据实际情况，选择不同的缠绕圈数。
36.穿线部分4包括与所述箱架1顶部旋转连接的手臂机构41、与手臂机构41旋转连接的第二夹紧机构42；手臂机构41用于带动第二夹紧机构42活动，手臂机构41可以采用现有技术的各种手臂结构，可以实现灵活移动即可；第二夹紧机构42用于将第一夹紧机构32处的线绳自由端夹紧，此时第一夹紧机构32将线绳自由端放开，第二夹紧机构42拉着线绳自
由端将缠绕线圈拉紧，然后将线绳自由端拉拽至打结部分5处，待打结部分5完成相应操作后，第二夹紧机构42再次夹紧线绳的自由端，从线圈的内部穿过绕过线圈再拉出，加固线绳的绳结，避免绳结松开。
37.打结部分5包括与箱架1侧部旋转连接的打结工作盘51、固定安装在打结工作盘51上的第三夹紧机构52和裁剪夹紧机构53，打结工作盘51竖直设置；缠绕部分3将线绳缠绕操作完成后，裁剪夹紧机构53将线绳的给线端剪断并同时夹紧，第二夹紧机构42将线绳拉紧并将线绳自由端拉拽至打结部分5处，第三夹紧机构52将线绳的自由端夹紧，第二夹紧机构42松开线绳自由端并移开，打结工作盘51在竖直平面内旋转，第三夹紧机构52和裁剪夹紧机构53拉拽线绳的两端随着打结工作盘51的旋转进行缠绕拧紧形成绳结。优选的，打结工作盘51旋转至少两周，可以使线绳拧紧的更结实，不易松开。需要说明的是，线绳的给线端即与线绳自由端相对的，可以持续为打捆装置提供线绳的一端。
38.进一步的，第一夹持臂21和第二夹持臂22均包括竖直设置的旋转架211、以及水平固定连接在旋转架211上的至少两个半圆形扶臂212，第一夹持臂21上的扶臂212与第二夹持臂22上的扶臂212上下交错设置，旋转架211的上端与箱架1顶部旋转连接；旋转架211相对箱架1旋转，用于带动扶臂212在水平面内旋转，扶臂212的设置用于保证夹持空间内的蔬菜不会倾倒，同时带动待打捆的蔬菜进入到夹持空间内，以及将打捆完成的蔬菜捆推出打捆装置外。需要说明的是，最靠下的扶臂212与缠绕工作盘31之间留有一定距离，用于将线绳缠绕到蔬菜外。
39.进一步的，手臂机构41包括与箱架1顶部旋转连接的长臂机构411、与长臂机构411旋转连接的短臂机构412，第二夹紧机构与短臂机构412旋转连接；长臂机构411和短臂机构412的设置可以使手臂机构41实现多自由度的旋转和移动。
40.进一步的，缠绕部分3还包括设置在缠绕工作盘31上的重力传感器，重力传感器用于检测缠绕工作盘31上的蔬菜总量，当达到设定重量后，加持空间闭合，缠绕部分3开始工作。
41.进一步的，打结部分5还包括固定安装在打结工作盘51上的绳团机构54，绳团机构54用于持续为打捆装置提供线绳；具体的，绳团机构54设置在所述裁剪夹紧机构53与打结工作盘51之间，方便裁剪夹紧机构53对给线端进行剪断和夹紧；具体的，绳团机构54内还包括传感器，当绳团机构54内的绳子较少时，可以及时进行反馈和报警提示，以便操作人员进行更换。
42.进一步的，第一夹紧机构32、第二夹紧机构42、第三夹紧机构52均包括第一固定夹爪、与第一固定夹爪铰接的第一活动夹爪、以及与第一活动夹爪传动连接的第一舵机，第一舵机带动第一活动夹爪移动；具体的，第一固定夹爪的中部和第一活动夹爪的中部铰接，形成剪刀形状；需要说明的是，第一固定夹爪和第一活动夹爪用于夹持线绳的一端为夹持端，另外一端为控制端；具体的，第一固定夹爪的控制端用于与其他机构固定连接，第一舵机的输出端固定连接有第一摆杆，第一活动夹爪的控制端与第一摆杆的自由端铰接，第一舵机带动第一活动夹爪的控制端做往复运动，从而控制第一活动夹爪的夹持端做往复运动，实现第一夹紧机构32、第二夹紧机构42、第三夹紧机构52的夹紧放松动作。
43.进一步的，裁剪夹紧机构53包括第二固定夹爪、与第二固定夹爪铰接的第二活动夹爪、以及与第二活动夹爪传动连接的第二舵机，第二舵机带动第二活动夹爪移动，第二固
定夹爪与第二活动夹爪的夹持端设置有相互匹配的刀刃形成剪刀；具体的，第二固定夹爪的中部和第二活动夹爪的中部铰接，形成剪刀形状；具体的，第二固定夹爪的控制端用于与打结工作盘51固定连接，第二舵机的输出端固定连接有第二摆杆，第二活动夹爪的控制端与第二摆杆的自由端铰接，第二舵机带动第二活动夹爪的控制端做往复运动，从而控制第二活动夹爪的夹持端做往复运动，实现裁剪夹紧机构53的夹紧放松和裁剪动作。
44.进一步的，夹持部分2还包括分别与第一夹持臂21与第二夹持臂22的上端固定连接的两个第一夹持皮带轮23、分别与两个第一夹持皮带轮23皮带连接的两个第二夹持皮带轮24、分别与两个第二夹持皮带轮24传动连接的两个第一电机25，两个第一电机25固定安装在箱架1顶部；第一电机25通过皮带传动控制第一夹持臂21与第二夹持臂22的转动。
45.进一步的，缠绕部分3还包括设置在缠绕工作盘31下方的第一缠绕皮带轮33、与第一缠绕皮带轮33的上端面固定连接的支架、与第一缠绕皮带轮33皮带传动连接的第二缠绕皮带轮34、以及与第二缠绕皮带轮34传动连接的第二电机35，第一夹紧机构32固定在支架的自由端，第二电机35固定安装在箱架1底部，第二电机35通过皮带传动控制第一夹紧机构32沿着缠绕工作盘31的圆周旋转。
46.进一步的，打结部分5还包括设置在打结工作盘51与箱架1侧部之间的第一打结皮带轮55、与第一打结皮带轮55皮带传动连接的第二打结皮带轮56、与第二打结皮带轮56传动连接的第三电机57，第三电机57固定安装在箱架1侧部；第三电机57通过皮带传动控制打结工作盘51的转动。
47.本发明中的一种蔬菜自动打捆装置，具体的工作过程为：
48.首先控制两个第一电机25转动带动第一夹持臂21和第二夹持臂22同时向打捆装置外旋转，将待打捆蔬菜放置在第一夹持臂21和第二夹持臂22之间，待打捆蔬菜放置在缠绕工作盘31上，当重力传感器检测到缠绕工作盘31上的蔬菜达到指定重量时，停止放置蔬菜，控制两个第一电机25转动带动第一夹持臂21和第二夹持臂22反向转回到打捆装置内，同时将待打捆蔬菜带回，准备进行缠绕操作；控制第一夹紧机构32的第一舵机旋转，第一夹紧机构32将线绳的自由端夹紧，控制第二电机35旋转，带动第一夹紧机构32沿着缠绕工作盘31的圆周旋转，旋转至少两圈后停止，此时，待打捆蔬菜的下部缠绕上至少两圈线绳，形成线圈；缠绕操作完成后，控制裁剪夹紧机构53的第二舵机旋转，裁剪夹紧机构53将线绳的给线端剪断并夹紧，移动手臂机构41，带动第二夹紧机构42到第一夹紧机构32处，控制第二夹紧机构42的第一舵机旋转，使第二夹紧机构42将线绳的自由端夹紧，同时控制第一夹紧机构32将线绳的自由端放开，第二夹紧机构42带动线绳的自由端移动至第三夹紧机构52处，拉拽线绳的自由端的同时实现对线圈的拉紧，控制第三夹紧机构52的第一舵机旋转，使第三夹紧机构52将线绳的自由端夹紧，第二夹紧机构42松开线绳的自由端，旋转打结工作盘51至少两圈，将线绳的两端旋转拧紧形成绳结；再次移动手臂机构41，带动第二夹紧机构42将线绳的自由端夹紧，第三夹紧机构52放开线绳的自由端，第二夹紧机构42带动线绳的自由端，从线圈的内部穿过绕过线圈再拉出，加固线绳的绳结，避免绳结松开；松开第三夹紧机构52和裁剪夹紧机构53，控制第一夹持臂21和第二夹持臂22向打捆装置外旋转，将打捆完成的蔬菜推出，完成整个打捆工作。
49.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；
同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
50.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
51.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
52.以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。